Projektierungsanleitung Units HFUC-2UH

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1 Projektierungsanleitung Units HFUC-2UH QUICKLINK

2 Inhalt 1. Allgemeines Erläuterung der verwendeten Symbolik Haftungsausschluss und Copyright Sicherheits- und Inbetriebnahmehinweise Gefahren Bestimmungsgemäße Verwendung Nicht bestimmungsgemäße Verwendung Konformitätserklärung Technische Beschreibung Produktbeschreibung Bestellbezeichnungen Technische Daten Allgemeine technische Daten Abmessungen Minimaler Gehäuseabstand Genauigkeit Torsionssteifigkeit Lagerung Verwendete Materialien Antriebsauslegung Auslegung von Harmonic Drive Getrieben Drehmomentbasierte Auslegung Lebensdauer des Wave Generator Kugellagers Steifigkeitsbasierte Auslegung Berechnung des Torsionswinkels Genauigkeit der Oldham Kupplung Lastabhängiger Wirkungsgrad Wirkungsgradberechnung Wirkungsgradtabellen Lastfreie Drehomente Lastfreies Laufdrehmoment Lastfreies Anlaufdrehmoment Lastfreies Rückdrehmoment Abtriebslager - Lebensdauer Abtriebslager bei Schwenkbewegungen Zulässiges statisches Kippmoment Kippwinkel Schmierung Fettschmierung Ölschmierung Axialkräfte am Wave Generator Lager /2016 V01

3 5. Installation und Betrieb Transport und Lagerung Anlieferungszustand Montagehinweise Montagetoleranzen Schmierung Fettschmierung Fettmenge Fettreservoir Fettwechsel Ölschmierung Vorbereitung Montage Motoranbau Wave Generatoren Komponenten Montage des Wave Generators (WG) auf die Antriebswelle Prüfung von dem Fügen des WG Überprüfen der Montage Montage des Abtriebsflansches Montage des Gehäuseflansches Außerbetriebnahme und Entsorgung Glossar Technische Daten Kennzeichnung, Richtlinien und Verordnungen /2016 V01 3

4 1. Allgemeines Über diese Dokumentation Die vorliegende Dokumentation beinhaltet Sicherheitsvorschriften, technische Daten und Betriebsvorschriften für Produkte der Harmonic Drive AG. Die Dokumentation wendet sich an Planer, Projekteure, Maschinenhersteller und Inbetriebnehmer. Sie unterstützt bei Auswahl und Berechnung der Servoantriebe und Servomotoren sowie des Zubehörs. Hinweise zur Aufbewahrung Bitte bewahren Sie diese Dokumentation während der gesamten Einsatz- bzw. Lebensdauer bis zur Entsorgung des Produktes auf. Geben Sie bei Verkauf diese Dokumentation weiter. Weiterführende Dokumentation Zur Projektierung von Antriebssystemen mit Antrieben und Motoren der Harmonic Drive AG benötigen Sie nach Bedarf weitere Dokumentationen, entsprechend der eingesetzten Geräte. Fremdsysteme Dokumentationen für externe, mit Harmonic Drive Komponenten verbundene Systeme, sind nicht Bestandteil des Lieferumfanges und müssen von diesen Herstellern direkt angefordert werden. Vor der Inbetriebnahme der Servoantriebe und Servomotoren der Harmonic Drive AG an Regelgeräten ist die spezifische Inbetriebnahmedokumentation des jeweiligen Gerätes zu beachten. Ihr Feedback Ihre Erfahrungen sind für uns wichtig. Verbesserungsvorschläge und Anmerkungen zu Produkt und Dokumentation senden Sie bitte an: Harmonic Drive AG Marketing und Kommunikation Hoenbergstraße Limburg / Lahn info@harmonicdrive.de /2016 V01

5 1.1 Erläuterung der verwendeten Symbolik Symbol Bedeutung GEFAHR WARNUNG VORSICHT HINWEIS INFO Bezeichnet eine unmittelbar drohende Gefahr. Wenn sie nicht gemieden wird, sind Tod oder schwerste Verletzungen die Folge. Bezeichnet eine möglicherweise drohende Gefahr. Wenn sie nicht gemieden wird, können Tod oder schwerste Verletzungen die Folge sein. Bezeichnet eine möglicherweise drohende Gefahr. Wenn sie nicht gemieden wird, können leichte oder geringfügige Verletzungen die Folge sein. Bezeichnet eine möglicherweise schädliche Situation. Wenn sie nicht gemieden wird, kann die Anlage oder etwas in ihrer Umgebung beschädigt werden. Dies ist kein Sicherheitssymbol. Das Symbol weist auf wichtige Informationen hin. Warnung vor einer Gefahr (allgemein). Die Art der Gefahr wird durch den nebenstehenden Warntext spezifiziert. Warnung vor gefährlicher elektrischer Spannung und deren Wirkung. Warnung vor heißer Oberfläche. Warnung vor hängenden Lasten. Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung elektrostatisch empfindlicher Bauelemente beachten. 1.2 Haftungsausschluss und Copyright Die in diesem Dokument enthaltenen Inhalte, Bilder und Grafiken sind urheberrechtlich geschützt. Logos, Schriften, Firmen und Produktbezeichnungen können, über das Urheberrecht hinaus, auch marken- bzw. warenzeichenrechtlich geschützt sein. Die Verwendung von Texten, Auszügen oder Grafiken bedarf der Zustimmung des Herausgebers bzw. Rechteinhabers. Wir haben den Inhalt der Druckschrift geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so dass wir für die vollständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in dieser Druckschrift werden regelmäßig überprüft, und notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten. Für Verbesserungsvorschläge sind wir dankbar /2016 V01 5

6 2. Sicherheits- und Inbetriebnahmehinweise Zu beachten sind die Angaben und Anweisungen in diesem Dokument sowie im Katalog. Sonderausführungen können in technischen Details von den nachfolgenden Ausführungen abweichen! Bei eventuellen Unklarheiten wird dringend empfohlen, unter Angabe von Typbezeichnung und Seriennummer, beim Hersteller anzufragen. 2.1 Gefahren GEFAHR Elektrische Servoantriebe und Motoren haben gefährliche, spannungsführende und rotierende Teile. Alle Arbeiten während dem Anschluss, der Inbetriebnahme, der Instandsetzung und der Entsorgung sind nur von qualifiziertem Fachpersonal auszuführen. EN und IEC beachten! Vor Beginn jeder Arbeit, besonders aber vor dem Öffnen von Abdeckungen, muss der Antrieb vorschriftsmäßig freigeschaltet sein. Neben den Hauptstromkreisen ist dabei auch auf eventuell vorhandene Hilfsstromkreise zu achten. Einhalten der fünf Sicherheitsregeln: Freischalten Gegen Wiedereinschalten sichern Spannungsfreiheit feststellen Erden und kurzschließen Benachbarte unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken Die zuvor genannten Maßnahmen dürfen erst dann zurückgenommen werden, wenn die Arbeiten abgeschlossen sind und der Antrieb vollständig montiert ist. Unsachgemäßes Verhalten kann Personen- und Sachschäden verursachen. Die jeweils geltenden nationalen, örtlichen und anlagespezifischen Bestimmungen und Erfordernisse sind zu gewährleisten. GEFAHR Betriebsbedingt auftretende elektrische, magnetische und elektromagnetische Felder stellen im Besonderen für Personen mit Herzschrittmachern, Implantaten oder ähnlichem eine Gefährdung dar. Gefährdete Personengruppen dürfen sich daher nicht in unmittelbarer Nähe des Produktes aufhalten. GEFAHR Eingebaute Haltebremsen sind nicht funktional sicher. Insbesondere bei hängender Last kann die funktionale Sicherheit nur mit einer zusätzlichen externen mechanischen Bremse erreicht werden. WARNUNG Der einwandfreie und sichere Betrieb der Produkte setzt einen sachgemäßen Transport, fachgerechte Lagerung, Aufstellung und Montage sowie eine sorgfältige Bedienung und Wartung voraus. VORSICHT Die Oberflächentemperatur der Antriebe kann im Betrieb über 55 C betragen! Die heißen Oberflächen dürfen nicht berührt werden! /2016 V01

7 HINWEIS Bewegen und heben Sie Produkte mit einem Gewicht >20 kg ausschließlich mit dafür geeigneten Hebevorrichtungen. HINWEIS Anschlusskabel dürfen nicht in direkten Kontakt mit heißen Oberflächen kommen. INFO Sondervarianten der Antriebe und Motoren können in ihrer Spezifikation vom Standard abweichen. Mitgeltende Angaben aus Datenblättern, Katalogen und Angeboten der Sondervarianten sind zu berücksichtigen. 2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung Harmonic Drive Produkte sind für industrielle oder gewerbliche Anwendungen bestimmt. Falls im Sonderfall, beim Einsatz in nicht industriellen oder nicht gewerblichen Anlagen, erhöhte Anforderungen gestellt werden, so sind diese Bedingungen bei der Aufstellung anlagenseitig zu gewährleisten. Typische Anwendungsbereiche sind Robotik und Handhabung, Werkzeugmaschinen, Verpackungs- und Lebensmittelmaschinen und ähnliche Maschinen. Die Produkte dürfen nur innerhalb der in der Dokumentation angegebenen Betriebsbereiche und Umweltbedingungen (Aufstellhöhe, Schutzart, Temperaturbereich usw.) betrieben werden. Vor Inbetriebnahme von Anlagen und Maschinen, in welche Harmonic Drive Produkte eingebaut werden, ist die Konformität der Anlage oder Maschine zur Maschinenrichtlinie herzustellen. 2.3 Nicht bestimmungsgemäße Verwendung Die Verwendung der Produkte außerhalb der vorgenannten Anwendungsbereiche oder unter anderen als in der Dokumentation beschriebenen Betriebsbereichen und Umweltbedingungen gilt als nicht bestimmungsgemäßer Betrieb. HINWEIS Nachfolgende Anwendungsbereiche gehören zur nicht bestimmungsgemäßen Verwendung: Luft- und Raumfahrt Explosionsgefährdete Bereiche Speziell für eine nukleare Verwendung konstruierte oder eingesetzte Maschinen, deren Ausfall zu einer Emission von Radioaktivität führen kann Vakuum Geräte für den häuslichen Gebrauch Medizinische Geräte, die in direkten Kontakt mit dem menschlichen Körper kommen Maschinen oder Geräte zum Transport und Heben von Personen Spezielle Einrichtungen für die Verwendung auf Jahrmärkten und in Vergnügungsparks /2016 V01 7

8 2.4 Konformitätserklärung Im Sinne der EG-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG sind die Harmonic Drive Getriebe keine unvollständigen Maschinen, sondern Maschinenkomponenten, die nicht in den Geltungsbereich der EG-Maschinenrichtlinie fallen. Grundlegende Sicherheitsanforderungen und Gesundheitsschutzanforderungen wurden bei der Konstruktion und Fertigung der Getriebe berücksichtigt. Dies vereinfacht dem Endanwender, die Übereinstimmung seiner Maschine oder seiner unvollständigen Maschine mit der Maschinenrichtlinie herzustellen. Die Inbetriebnahme ist solange untersagt, bis die Konformität des Endproduktes mit der EG-Maschinenrichtlinie festgestellt ist /2016 V01

9 3. Technische Beschreibung 3.1 Produktbeschreibung Die Standardbaureihe Die Units der Baureihe HFUC-2UH sind erhältlich in 13 Baugrößen mit den Untersetzungen 30, 50, 80, 100, 120 und 160 bei einem wiederholbaren Spitzendrehmoment zwischen 9 und 9180 Nm. Das kippsteife Abtriebslager ermöglicht die direkte Anbringung hoher Nutzlasten ohne weitere Abstützung und erlaubt so eine einfache und platzsparende Konstruktion. Die Units erhalten Sie bei Bedarf in spezifischer Ausführung maßgeschneidert für Ihre Anwendung und können dabei Standardservomotoren nutzen. Unit und Motor bilden zusammen eine kompakte und leichte Einheit, die schnell hohe Lasten aufnehmen kann. Die Baureihe ist auf Wunsch verfügbar für Umgebungstemperaturen zwischen -40 und 90 C und mit einer großen Auswahl an Sonderschmierstoffen einsetzbar. Aufgrund der Positioniergenauigkeit sind stabile Maschineneigenschaften mit kurzen Taktzeiten garantiert. 3.2 Bestellbezeichnungen Tabelle 9.1 Baureihe Baugröße Untersetzung 2) Version Sonderausführung HFUC UH Nach Kundenanforderung ) Bestellbezeichnung 1) Auf Anfrage HFUC UH - SP 2) Die in der Tabelle aufgeführten Übersetzungsverhältnisse gelten für die Standard An- und Abtriebsanordnung (CS fixiert, WG Antrieb, FS Abtrieb). Andere Anordnungen sind ebenfalls möglich. Die sich ergebenden Übersetzungsverhältnisse entnehmen Sie bitte Kapitel 4 "Untersetzung". Tabelle 9.2 Bestellbezeichnung 2UH Version Beschreibung Unit mit integrierter Abtriebslagerung Erläuterungen zu den technischen Daten finden Sie im Kapitel Glossar /2016 V01 9

10 3.3 Technische Daten Allgemeine technische Daten Tabelle 10.1 Einheit HFUC-14-2UH HFUC-17-2UH Untersetzung i [ ] Wiederholbares Spitzendrehmoment T R [Nm] 9, Durchschnittsdrehmoment T A [Nm] 6,8 6, Nenndrehmoment T N [Nm] 4,0 5,4 7,8 7,8 8, Kollisionsdrehmoment T M [Nm] Max. Antriebsdrehzahl (Ölschmierung) n in (max) [min -1 ] Max. Antriebsdrehzahl (Fettschmierung) n in (max) [min -1 ] Mittlere Antriebsdrehzahl (Ölschmierung) n av (max) [min -1 ] Mittlere Antriebsdrehzahl (Fettschmierung) n av (max) [min -1 ] Massenträgheitsmoment J in [x10-4 kgm²] 0,033 0,079 Gewicht m [kg] 0,49 0,64 Tabelle 10.2 Einheit HFUC-20-2UH HFUC-25-2UH Untersetzung i [ ] Wiederholbares Spitzendrehmoment T R [Nm] Durchschnittsdrehmoment T A [Nm] Nenndrehmoment T N [Nm] Kollisionsdrehmoment T M [Nm] Max. Antriebsdrehzahl (Ölschmierung) n in (max) [min -1 ] Max. Antriebsdrehzahl (Fettschmierung) n in (max) [min -1 ] Mittlere Antriebsdrehzahl (Ölschmierung) n av (max) [min -1 ] Mittlere Antriebsdrehzahl (Fettschmierung) n av (max) [min -1 ] Massenträgheitsmoment J in [x10-4 kgm²] 0,193 0,413 Gewicht m [kg] 0,98 1, /2016 V01

11 3.3.2 Abmessungen HFUC-14-2UH Abbildung 11.1 [mm] Abbildung 11.2 HFUC-17-2UH [mm] HFUC-20-2UH Abbildung 11.3 [mm] Abbildung 11.4 HFUC-25-2UH [mm] QUICKLINK /2016 V01 11

12 Tabelle 12.1 Einheit HFUC-32-2UH HFUC-40-2UH Untersetzung i [ ] Wiederholbares Spitzendrehmoment T R [Nm] Durchschnittsdrehmoment T A [Nm] Nenndrehmoment T N [Nm] Kollisionsdrehmoment T M [Nm] Max. Antriebsdrehzahl (Ölschmierung) n in (max) [min -1 ] Max. Antriebsdrehzahl (Fettschmierung) n in (max) [min -1 ] Mittlere Antriebsdrehzahl (Ölschmierung) n av (max) [min -1 ] Mittlere Antriebsdrehzahl (Fettschmierung) n av (max) [min -1 ] Massenträgheitsmoment J in [x10-4 kgm²] 1,69 4,50 Gewicht m [kg] 3,2 5,0 Tabelle 12.2 Einheit HFUC-45-2UH HFUC-50-2UH Untersetzung i [ ] ) Wiederholbares Spitzendrehmoment T R [Nm] Durchschnittsdrehmoment T A [Nm] Nenndrehmoment T N [Nm] Kollisionsdrehmoment T M [Nm] Max. Antriebsdrehzahl (Ölschmierung) n in (max) [min -1 ] Max. Antriebsdrehzahl (Fettschmierung) n in (max) [min -1 ] Mittlere Antriebsdrehzahl (Ölschmierung) n av (max) [min -1 ] Mittlere Antriebsdrehzahl (Fettschmierung) n av (max) [min -1 ] Massenträgheitsmoment J in [x10-4 kgm²] 8,68 12,6 Gewicht m [kg] 7,0 8,9 1) Nur bei Ölschmierung. Fettschmierung kann verwendet werden, wenn das Durchschnittsdrehmoment T av nicht größer als das halbe Nenndrehmoment T N ist /2016 V01

13 HFUC-32-2UH Abbildung 13.1 [mm] Abbildung 13.2 HFUC-40-2UH [mm] HFUC-45-2UH Abbildung 13.3 [mm] Abbildung 13.4 HFUC-50-2UH [mm] QUICKLINK /2016 V01 13

14 Tabelle 14.1 Einheit HFUC-58-2UH HFUC-65-2UH Untersetzung i [ ] 50 1) ) Wiederholbares Spitzendrehmoment T R [Nm] Durchschnittsdrehmoment T A [Nm] Nenndrehmoment T N [Nm] Kollisionsdrehmoment T M [Nm] Max. Antriebsdrehzahl (Ölschmierung) n in (max) [min -1 ] Max. Antriebsdrehzahl (Fettschmierung) n in (max) [min -1 ] Mittlere Antriebsdrehzahl (Ölschmierung) n av (max) [min -1 ] Mittlere Antriebsdrehzahl (Fettschmierung) n av (max) [min -1 ] Massenträgheitsmoment J in [x10-4 kgm²] 27,3 46,8 Gewicht m [kg] 14,6 20,9 Tabelle 14.2 Einheit HFUC-80-2UH HFUC-90-2UH Untersetzung i [ ] 50 1) ) Wiederholbares Spitzendrehmoment T R [Nm] Durchschnittsdrehmoment T A [Nm] Nenndrehmoment T N [Nm] Kollisionsdrehmoment T M [Nm] Max. Antriebsdrehzahl (Ölschmierung) n in (max) [min -1 ] Max. Antriebsdrehzahl (Fettschmierung) n in (max) [min -1 ] Mittlere Antriebsdrehzahl (Ölschmierung) n av (max) [min -1 ] Mittlere Antriebsdrehzahl (Fettschmierung) n av (max) [min -1 ] Massenträgheitsmoment J in [x10-4 kgm²] Gewicht m [kg] 30,8 42,5 1) Nur bei Ölschmierung. Fettschmierung kann verwendet werden, wenn das Durchschnittsdrehmoment T av nicht größer als das halbe Nenndrehmoment T N ist /2016 V01

15 HFUC-58-2UH Abbildung 15.1 [mm] Abbildung 15.2 HFUC-65-2UH [mm] HFUC-80-2UH Abbildung 15.3 [mm] Abbildung 15.4 HFUC-90-2UH [mm] QUICKLINK /2016 V01 15

16 3.3.3 Minimaler Gehäuseabstand Tabelle 16.1 [mm] Baugröße X 6,0 7,0 6,0 4,5 3,5 4,0 3,5 4,0 3,5 3,0 5,0 4,0 4,0 3,0 ØZ 21, Abbildung Genauigkeit Tabelle 16.3 [arcmin] Baugröße Untersetzung Übertragungsgenauigkeit 1) <2 <1,5 <1,5 <1,5 <1,5 <1 Hystereseverlust <3 <1 <3 <1 <3 <1 Lost Motion < 1 Wiederholgenauigkeit < ± 0,1 1) Höhere Genauigkeit auf Anfrage Torsionssteifigkeit Tabelle 16.4 Baugröße T 1 [Nm] 2 3, T 2 [Nm] 6, K 3 [x10 3 Nm/rad] 3,4 6, i = 30 K 2 [x10 3 Nm/rad] 2,4 4,4 7, K 1 [x10 3 Nm/rad] 1,9 3,4 5, K 3 [x10 3 Nm/rad] 5, i = 50 K 2 [x10 3 Nm/rad] 4, K 1 [x10 3 Nm/rad] 3,4 8, K 3 [x10 3 Nm/rad] 7, i > 50 K 2 [x10 3 Nm/rad] 6, K 1 [x10 3 Nm/rad] 4, /2016 V01

17 3.3.6 Lagerung Abtriebslagerung Die HFUC-2UH Units sind mit einem hoch belastbaren Vierpunkt- bzw. Kreuzrollenlager am Abtrieb ausgerüstet. Dieses Lager nimmt sowohl hohe Axial- und Radialkräfte als auch hohe Kippmomente auf. Dadurch wird das Getriebe von äußeren Belastungen freigehalten, so dass eine lange Lebensdauer und gleichbleibende Genauigkeit gewährleistet sind. Für den Anwender bedeutet die Integration dieses Abtriebslagers eine erhebliche Reduzierung der Konstruktions-, Fertigungs- und Montagekosten, da zusätzliche externe Lager nicht erforderlich sind. Falls trotz des leistungsfähigen Abtriebslagers in der Konstruktion eine zusätzliche Lagerung des anzutreibenden Maschinenelementes eingesetzt werden soll, ist unbedingt darauf zu achten, dass keine Verspannungen zwischen dem spielfreien Abtriebslager des Getriebes und der Zusatzlagerung auftreten können. Das Getriebelager sollte möglichst als Festlager eingesetzt werden. Die Leistungsdaten des Abtriebslagers sind in Tabelle 17.1 angegeben. Tabelle 17.1 Baugröße Lagertyp 1) C C C C C C C C C C C C Teilkreis ø dp [m] 0,035 0,043 0,050 0,062 0,080 0,096 0,111 0,119 0,141 0,160 0,185 0,214 Abstand 2) R [m] 0,0095 0,0095 0,0095 0,0115 0,013 0,0145 0,0155 0,018 0,0205 0,0225 0,026 0,0285 Dynamische Tragzahl C [N] Statische Tragzahl C 0 [N] Zulässiges dynamisches Kippmoment 3) M [Nm] Zulässiges statisches Kippmoment 4) M 0 [Nm] Kippsteifigkeit 6) K B [Nm/arcmin] 13 22, Zulässige Axiallast 5) F a [N] Zulässige Radiallast 5) F r [N] Die Lebensdauer des Getriebes wird i. d. R. von der Lebensdauer des Wave Generator Kugellagers bestimmt. Je nach Belastung kann jedoch auch das Abtriebslager für die Lebensdauer bestimmend sein. 1) F = Vierpunktlager, C = Kreuzrollenlager 2) Siehe Abb ) Diese Daten gelten für drehende Getriebe. Sie basieren nicht auf der Lebensdauergleichung des Abtriebslagers, sondern auf der max. zulässigen Verkippung des Harmonic Drive Einbausatzes. Die angegebenen Daten dürfen auch dann nicht überschritten werden, wenn die Lebensdauergleichung des Lagers höhere Werte zulässt. 4) Die Daten gelten für statisch belastete Getriebe und einen statischen Sicherheitsfaktor f s = 1,8 für # und 1,5 für # Für andere f s siehe Kapitel ) Diese Daten gelten für n = 15 min -1 und L 10 =15000h 3) 4) 5) Die Daten gelten unter folgender Voraussetzung: Für: M, M 0 : F a = 0, F r = 0 F a : M = 0, F r = 0 F r : M = 0, F a = 0 6) Mittelwert Abbildung 17.2 Last /2016 V01 17

18 Abtriebslager- und Gehäusetoleranzen Tabelle 18.1 [mm] Baugröße a 0,010 0,010 0,010 0,015 0,015 0,015 0,018 0,018 0,018 0,018 0,022 0,022 b 0,010 0,012 0,012 0,013 0,013 0,015 0,015 0,015 0,017 0,017 0,020 0,020 c 0,024 0,026 0,038 0,045 0,056 0,060 0,068 0,069 0,076 0,085 0,090 0,090 d 0,010 0,010 0,010 0,010 0,010 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,020 0,020 e 0,038 0,038 0,047 0,049 0,054 0,060 0,065 0,067 0,070 0,075 0,080 0,090 Abbildung Verwendete Materialien Material: Gehäuse: Grauguss und Wälzlagerstahl. Adapterflansch, falls von Harmonic Drive AG mitgeliefert: Hochfestes Aluminium oder Stahl. Oberflächen: Schrauben gegen Korrosion beschichtet. Gehäuseflächen: Blank Antriebslager: Blanker Wälzlagerstahl /2016 V01

19 4. Antriebsauslegung Mit Harmonic Drive Getrieben sind unterschiedliche An- und Abtriebsanordnungen möglich. Gleichung 19.1 Untersetzung i = Antriebsdrehzahl Abtriebsdrehzahl Überblick Harmonic Drive Produkte Die drei Hauptkomponenten der Harmonic Drive Units, Circular Spline (CS), Flexpline (FS) und Wave Generator (WG) sind in der Abbilung 19.2 zu sehen. Abbildung 19.2 Die Werte für Untersetzungen von Harmonic Drive Getrieben beziehen sich auf die Standard An- und Abtriebsanordnung (Beispiel 1, nachstehende Tabelle). Andere Anordnungen sind möglich und ebenfalls in der Tabelle dargestellt /2016 V01 19

20 Untersetzung 1) 2) 3) FS CS WG Untersetzungsgetriebe CS Fixiert WG Antrieb FS Abtrieb Untersetzungsgetriebe FS Fixiert WG Antrieb CS Abtrieb Untersetzungsgetriebe WG Fixiert FS Antrieb CS Abtrieb Gleichung 20.1 Gleichung 20.2 Gleichung 20.3 Untersetzung = - i 1 Untersetzung = i +1 1 Untersetzung = i +1 1 An- und Abtrieb drehen entgegengesetzt. An- und Abtrieb drehen gleichsinnig. An- und Abtrieb drehen gleichsinnig. 4) 5) 6) Übersetzungsgetriebe WG Fixiert CS Antrieb FS Abtrieb Übersetzungsgetriebe CS Fixiert FS Antrieb WG Abtrieb Übersetzungsgetriebe FS Fixiert CS Antrieb WG Abtrieb Gleichung 20.4 Gleichung 20.5 Gleichung 20.6 Untersetzung = i i +1 Untersetzung = - 1 i Untersetzung = 1 i +1 An- und Abtrieb drehen gleichsinnig. An- und Abtrieb drehen entgegengesetzt. An- und Abtrieb drehen gleichsinnig. 7) Differenzialgetriebe WG Regelantrieb CS Hauptantrieb FS Hauptabtrieb Zahlreiche Differenzialfunktionen können durch Kombination der Drehzahl und Drehrichtung der drei Bauteile erreicht werden. Wir beraten Sie gerne! /2016 V01

21 4.1 Auslegung von Harmonic Drive Getrieben Bei der Auslegung sollten grundsätzlich sowohl Drehmoment- als auch Steifigkeitsanforderungen berücksichtigt werden. Während z. B. bei Roboteranwendungen eher die erforderlichen Drehmomente ausschlaggebend für die Getriebebaugröße sind, ist im Werkzeugmaschinenbau oft die prozessbedingte Torsionssteifigkeit entscheidend. Wir empfehlen daher, immer beide Auslegungskriterien gemäß dem folgenden Schema zu berücksichtigen. HINWEIS Wir übernehmen gerne Ihre Getriebeauslegung in unserem Haus. Bitte kontaktieren Sie unsere Anwendungsberater. Anwendung Getriebe Vorauswahl Drehmomentbasierte Auslegung gemäß Auswahlschema S. 22 Auswahl eines größeren Getriebes Ja Getriebegröße ausreichend? Nein Steifigkeitsbasierte Auslegung gemäß Auswahlschema S. 25 Auswahl eines größeren Getriebes Ja Getriebegröße ausreichend? Nein Ende der Getriebeauslegung /2016 V01 21

22 4.1.1 Drehmomentbasierte Auslegung Belastungsdaten des Abtriebes Abbildung 22.1 Drehmomente T 1...T n [Nm] n 2 während der Belastungszeit t 1...t n [s] während der Pausenzeit t p [s] und Abtriebsdrehzahl n 1...n n [min -1 ] Not-Stopp / Kollisionsmoment T k [Nm] bei Abtriebsdrehzahl n k [min -1 ] während der Zeit t k [s] Drehmoment Drehzahl n 1 t 1 T 1 t 2 T 2 t 3 T 3 n 3 n 1 n p t p t 1 T 1 Zeit Zeit Gleichung 22.2 Belastungsgrenze 1, Ermittlung des durchschnittlichen Abtriebsdrehmomentes T av T av = 3 n 1 T 13 t 1 + n 2 T 2 3 t nn Tn3 t n n 1 t 1 + n 2 t nn tn Gleichung 22.3 Werte für T A siehe technische Daten T av T A Nein Auswahl eines größeren Getriebes Gleichung 22.4 Gleichung 22.5 Berechnung der durchschnittlichen Abtriebsdrehzahl n out av = n 1 t 1 + n 2 t n n t n t 1 + t t n + t p Durchschnittliche Antriebsdrehzahl n in av = i n out av Gleichung 22.6 Zulässige maximale Antriebsdrehzahl n in max = n out max i Maximale Antriebsdrehzahl (siehe Technische Daten) Gleichung 22.7 Zulässige mittlere Antriebsdrehzahl n in av Grenze für mittlere Antriebsdrehzahl (siehe Technische Daten) Gleichung 22.8 Gleichung 22.9 Gleichung Erlaubte Anzahl von Kollisionsmomenten Belastungsgrenze 2, T R T max T R Belastungsgrenze 3, T M T k T M N k max = n k 60 i t k < 10 4 Gleichung Lebensdauer L 50 = L n * Nenn-Antriebsdrehzahl ( Nennmoment ) TN 3 n in av T av Werte für L n siehe Tabelle /2016 V01

23 Belastungsdaten am Abtrieb T 1 = 400 Nm t 1 = 0,3 s n 1 = 7 min -1 T 2 = 320 Nm t 2 = 3,0 s n 2 = 14 min -1 T 3 = 200 Nm t 3 = 0,4 s n 3 = 7 min -1 T = k 500 Nm t k = 0,15 s n k = 14 min -1 t p = 0,2 s n p = 0 min -1 Untersetzung i = 120 Lebensdauer L 50 = h (gefordert) Belastungsgrenze 1, Ermittlung des durchschnittlichen Abtriebsdrehmomentes T av 3 7 min -1 (400 Nm) 3 0,3 s + 14 min -1 (320 Nm) 3 3 s + 7 min -1 (200 Nm) 3 0,4 s T av = 7 min -1 0,3 s + 14 min -1 3 s + 7 min -1 0,4 s T av = 319 Nm T A = 451 Nm Ausgewähltes Getriebe HFUC A-GR Berechnung der durchschnittlichen Abtriebsdrehzahl n out av = 7 min-1 0,3 s + 14 min -1 3 s + 7 min -1 0,4 s =12,0 min -1 0,3 s + 3 s + 0,4 s + 0,2 s Durchschnittliche Antriebsdrehzahl n in av = ,0 min -1 = 1440 min -1 Zulässige maximale Antriebsdrehzahl n in max = 14 min = 1680 min min -1 Zulässige mittlere Antriebsdrehzahl n in av = 1440 min min -1 Belastungsgrenze 2, T R Belastungsgrenze 3, T M Erlaubte Anzahl von Kollisionsmomenten T max = 400 Nm T R = 617 Nm T k = 500 Nm T M = 1180 Nm N 10 4 k max = = 1190 < ,15 Lebensdauer HFUC A-GR: L 50 = h 2000 min-1 ( 294 Nm ) min Nm L 50 = h > h /2016 V01 23

24 4.1.2 Lebensdauer des Wave Generator Kugellagers Die Lebensdauerberechnung für Harmonic Drive Getriebe bezieht sich auf die Lebensdauer des Wave Generator-Kugellagers. Die in den Leistungsdatentabellen angegebenen Nenndrehmomente bei Nenndrehzahl basieren auf einer mittleren Lagerlebensdauer L 50. Die zu erwartende Lebensdauer kann bei gegebener Eingangsdrehzahl n in av [min -1 ] und gegebenem Abtriebsdrehmoment T av [Nm] mit Gleichung 24.2 ermittelt werden. Tabelle 24.1 [h] Harmonic Drive Baureihen L n CobaltLine, CSG, SHG HFUC, HFUS, CSD, CPU, CSF, SHD PMG Getriebebox Gleichung 24.2 L 50 = L n n N n in av T N T av ( ) 3 Gleichung 24.3 L L50 n N = Nenndrehzahl am Antrieb [min -1 ] n in av = Durchschnittliche Antriebsdrehzahl [min -1 ] (Gleichung 22.5) T N = Nennabtriebsdrehmoment bei Nenndrehzahl [Nm] T av = Durchschnittliches Abtriebsdrehmoment [Nm] (Gleichungg 22.2) L n = Nominelle Lebensdauer (siehe Tabelle 24.1) /2016 V01

25 4.1.3 Steifigkeitsbasierte Auslegung Zusätzlich zu dem auf Seite 22 angegebenen Aus wahlschema: Drehmomentbasierte Auslegung empfehlen wir die Durchführung einer steifigkeitsbasierten Aus legung. Dafür sollten die in Tabelle 25.1 angegebenen Kenngrößen für die anwendungsspezifisch empfohlenen Resonanzfrequenzen berücksichtigt werden. Tabelle 25.1 [Hz] Anwendung f n Langsam drehende Drehtische, langsam drehende Schweißroboter Grundachsen (kein Laserschweißen), langsam drehende Schweiß- und Schwenktische, Palettierroboter-Achsen 4 Knickarmroboter Grundachsen, Knickarmroboter Handachsen mit geringen Dynamikanforderungen, Werkzeugrevolver, Werkzeugmagazine, Schwenk- und Positionierachsen in medizinischen Geräten und Messgeräten 8 Standard Anwendungen im allgemeinen Maschinenbau, Schwenkachsen, Palettenwechsler, hochdynamische Werkzeugwechsler, -revolver, und -magazine, Knickarmroboter Handachsen, Scara Roboter, Portalroboter, Polierroboter, Dynamische Schweißwender, Schweißroboter Grundachsen (Laserschweißen), Schwenk- und Positionierachsen in medizinischen Geräten 15 B/C-Achsen in 5-Achs Schleifmaschinen, Schweißroboter Handachsen (Laserschweißen), Fräsköpfe Kunststoffbearbeitung 20 C-Achsen in Drehmaschinen, Fräsköpfe Leichtmetallbearbeitung, Fräsköpfe Holzbearbeitung (Spanplatten etc.) 25 Fräsköpfe Holzbearbeitung (Hartholz etc.) 30 C-Achsen in Drehmaschinen* 35 Fräsköpfe für Metallbearbeitung*, B-Achsen in Dreh-Fräszentren für Metallbearbeitung 40 Fräsköpfe für Metallbearbeitung*, B-Achsen in Dreh-Fräszentren für Metallbearbeitung mit hohen Anforderungen an die Oberflächenqualität* 50 Fräsköpfe für Metallbearbeitung mit sehr hohen Anforderungen an die Oberflächenqualität* 60 * Je nach Anwendung kann eine nachgeschaltete Getriebestufe sinnvoll sein. Wir empfehlen Rücksprache mit der Harmonic Drive AG /2016 V01 25

26 Auslegungsbeispiel: Steifigkeitsbasierte Auslegung Resonanzfrequenz (Getriebeabtrieb) Mit der Formel Gleichung 26.1 f n = 1 2 K 1 J [Hz] f n = Resonanzfrequenz [Hz] K 1 = Getriebe Torsionssteifigkeit K 1 [Nm/rad] J = Massenträgheitsmoment der Last [kgm 2 ] kann bei gegebener Torsionssteifigkeit K 1 des Harmonic Drive Getriebes und dem Massenträgheitsmoment der Last die abtriebsseitige Resonanzfrequenz berechnet werden. Die berechnete Frequenz sollte dem in Tabelle 25.1 angegebenen Wert entsprechen. Mit steigendem Massenträgheitsmoment der Last steigt auch der Einfluss der Anwendung auf das Auslegungsergebnis. Wenn das Massenträgheitsmoment = 0 ist, hat die gewählte Anwendung keinen rechnerischen Einfluss auf das Auslegungsergebnis. Resonanzdrehzahl (Getriebeeingang) Die Resonanzdrehzahl n n der Antriebsseite (Motorseite) kann mit der Formel n n = f n *30 [min -1 ] berechnet werden. Wir empfehlen, die Resonanzdrehzahl im Betrieb zügig zu durchfahren. Dies kann durch die Wahl einer geeigneten Getriebeuntersetzung erfolgen. Eine andere Möglichkeit ist die Wahl einer geeigneten Getriebesteifigkeit, so dass die Resonanzdrehzahl außerhalb des geforderten Drehzahlbereichs liegt. Auslegungsbeispiel HFUC A-GR vorausgewählt aus Auswahlschema: Drehmomentbasierte Auslegung auf Seite 23. Geplante Anwendung: Fräskopf Holzbearbeitung Abtriebsseitiges Massenträgheitsmoment: 7 kgm 2 Empfohlene Resonanzfrequenz aus Tabelle 25.1: 30 Hz. Resonanzfrequenz mit dem vorausgewählten Getriebe HFUC A-GR: f n = 1. 1, = 22 [Hz] 2 7 Gemäß steifigkeitsbasierter Auslegung ist diese Baugröße für die Anwendung zu klein. Mit dem größeren Getriebe HFUC A-GR ergibt sich die Resonanzfrequenz: f n = 1. 2, = 30 [Hz] 2 7 Aufgrund der steifigkeitsbasierten Auslegung wird das Getriebe HFUC A-GR empfohlen. Die Resonanzdrehzahl am Antrieb (Motor) beträgt : n n = 30*30 = 900 [1/min] Diese Drehzahl sollte während dem Beschleunigen / Bremsen zügig durchfahren werden oder außerhalb des genutzten Drehzahlbereichs liegen /2016 V01

27 4.2 Berechnung des Torsionswinkels Der Torsionswinkel des Getriebes unter Last kann wie folgt berechnet werden: Gleichung 27.1 Gleichung 27.2 Gleichung 27.3 T < T 1 φ = T K 1 T 1 < T T 2 T 1 T - T 1 φ = K + 1 K 2 T T 2 < T 1 T 2 - T 1 T - T 2 φ = K K 2 K 3 φ = Winkel [rad] T 1 = Grenzdrehmomente 1 aus Sektion [Nm] T 2 = Grenzdrehmomente 2 aus Sektion [Nm] K 1 = Torsionssteifigkeit bis Grenzdrehmoment T 1 aus Sektion [Nm/rad] K 2 = Torsionssteifigkeit bis Grenzdrehmoment T 2 aus Sektion [Nm/rad] K 3 = Torsionssteifigkeit oberhalb Grenzdrehmoment T 2 aus Sektion [Nm/rad] Beispiel: HFUC UH T = 60 Nm T 1 = 29 Nm K 1 = 6, Nm/rad K 2 = 1, Nm/rad φ = 29 Nm 6, Nm/rad + φ = 7, rad φ = 2,5 arc min 60 Nm - 29 Nm Nm/rad T 2 = 108 Nm K 3 = 1, Nm/rad Gleichung 27.4 φ [arc min] = φ [rad] Genauigkeit der Oldham Kupplung Informationen zur Oldham Kupplung finden Sie in Kapitel 5.7.2: Wave Generator Komponenten und Modifikationen des Wave Generators. Im Bereich des Zahneingriffs sind Harmonic Drive Ge triebe spielfrei. Wird eine Oldham Kupplung zum Aus gleich von Koaxialitätsfehlern der Motorwelle eingesetzt, kann am Abtrieb ein geringes Spiel im Be reich von wenigen Winkelsekunden auftreten, siehe Tabelle Tabelle 27.5 [arcsec] Baugröße Untersetzung /2016 V01 27

28 4.4 Lastabhängiger Wirkungsgrad Der Wirkungsgrad von Harmonic Drive Getrieben hängt in starkem Maße vom Dreh moment ab. Die Wirkungsgrad-Diagramme ba sieren auf einer Belastung mit Nenndrehmoment. Der Wirkungsgrad bei einer Belastung unterhalb des Nenndrehmomentes kann mit den nachstehenden Berech nungsschemen bestimmt werden Wirkungsgradberechnung Tabelle 28.1 Berechnungsschema Beispiel Wirkungsgrad eines HFUC A-GR mit einer Antriebsdrehzahl n=1000 min -1 Abtriebsdrehmoment T=19,6 Nm bei 20 C Umgebungstemperatur. Schmiermittel: Fett Der Wirkungsgrad wird mittels der Wirkungsgrad-Diagramme ermittelt. Berechnung des Drehmomentfaktors V. Aus zugehörigem Diagramm η = 78 % T av = 19,6 Nm T N = 34,0 Nm V = T av T N mit: T av = Durchschnittliches Drehmoment [Gleichung 28.2] 19,6 Nm V = = 0,57 34,0 Nm T N = Nenndrehmoment bei Nenndrehzahl 1,0 K 0,8 Berechnungsfaktor K in Abhängigkeit von Getriebebaureihe und V, siehe Abb ,6 0,4 0,2 Wirkungsgrad η L = η. K [Gleichung 28.3] 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 V η L = 78. 0,93 = 73 % Berechnungsfaktor K Abbildung 28.4 K /2016 V01

29 4.4.2 Wirkungsgradtabellen Wirkungsgrad für Fettschmierung bei Nenndrehmoment und Harmonic Drive Schmierfett Baugröße 14 Abbildung 29.1 Untersetzung = Untersetzung = 50, Wirkungsgrad [%] rpm 500 rpm 1000 rpm 2000 rpm 3500 rpm 500 rpm 1000 rpm rpm 1000 rpm 2000 rpm rpm 3500 rpm 3500 rpm 40 Wirkungsgrad rpm 3500 rpm Temperatur [ C] Temperatur [ C] Untersetzung = Wirkungsgrad [%] rpm 500 rpm 1000 rpm 1000 rpm 2000 rpm 2000 rpm 3500 rpm 3500 rpm Temperatur [ C] /2016 V01 29

30 Baugröße Abbildung 30.1 Untersetzung = Untersetzung = Wirkungsgrad [%] rpm 500 rpm 1000 rpm 1000 rpm 2000 rpm 2000 rpm 3500 rpm 3500 rpm Wirkungsgrad [%] rpm 500 rpm 1000 rpm 1000 rpm 2000 rpm 2000 rpm 3500 rpm 3500 rpm Temperatur [ C] Temperatur [ C] Untersetzung = 80, Untersetzung = Wirkungsgrad [%] rpm 500 rpm 1000 rpm 1000 rpm 2000 rpm 2000 rpm 3500 rpm 3500 rpm Wirkungsgrad [%] rpm 500 rpm 1000 rpm 1000 rpm 2000 rpm 2000 rpm 3500 rpm Temperatur [ C] Temperatur [ C] Untersetzung = Wirkungsgrad [%] rpm 500 rpm 1000 rpm 1000 rpm 2000 rpm 2000 rpm 3500 rpm 3500 rpm Temperatur [ C] /2016 V01

31 4.5 Lastfreie Drehmomente Lastfreies Laufdrehmoment Das lastfreie Laufdrehmoment ist das Antriebsmoment (schnelle Seite), welches benötigt wird, um das Getriebe bei einer definierten Antriebsdrehzahl ohne Last antreiben zu können. Lastfreies Anlaufdrehmoment Das lastfreie Anlaufdrehmoment ist quasi ein statisches Drehmoment, das benötigt wird, um das Antriebselement (schnelle Seite) ohne Belastung am Abtriebselement (langsame Seite) in Bewegung zu bringen. Lastfreies Rückdrehmoment Das Rückdrehmoment wird benötigt, um das Ab triebs element (langsame Seite) bei unbelastetem Antriebselement (schnelle Seite) in Bewegung zu bringen. Die zugehörige Tabelle zeigt den experimentell ermittelten, ungefähren Bereich des lastfreien Rückdrehmoments. Die angegebenen Werte dürfen keinesfalls als Dreh mo mente für Bremsbetrieb angesehen werden. In Systemen, in denen das Rückwärtsdrehen nicht zulässig ist, muss eine zusätzliche Bremse angebracht werden. Die Diagramme gelten für: Harmonic Drive Schmierfett, Standard Schmierstoffmenge gemäß Katalog Getriebe Untersetzung i = 100. Beim Einsatz anderer Untersetzungen sind die Korrekturwerte zu berücksichtigen. Bei Ölschmierung bitte Rücksprache mit der Harmonic Drive AG Lastfreies Laufdrehmoment Abbildung 31.1 Eingangsdrehzahl = 500 rpm Eingangsdrehzahl = 1000 rpm Lastfreies Laufdrehmoment [Ncm] Baugröße Lastfreies Laufdrehmoment [Ncm] Baugröße , Temperatur [ C] 0, Temperatur [ C] Eingangsdrehzahl = 2000 rpm Eingangsdrehzahl = 3500 rpm Baugröße Baugröße Lastfreies Laufdrehmoment [Ncm] Lastfreies Laufdrehmoment [Ncm] ,1 0, Temperatur [ C] Temperatur [ C] /2016 V01 31

32 Korrekturwert lastfreies Laufdrehmoment Beim Einsatz von Getrieben mit Untersetzungen i 100 sind die aus den Kurven abgelesenen Daten um die folgenden Werte zu korrigieren. Tabelle 32.1 Untersetzung Baugröße ,5 3,8 5,4 8,8 16,0 50 1,1 1,6 2,3 3,8 7, ,2 0,3 0,5 0,7 1,3 2,1 2,9 3,7 5,3 8, ,2-0,3-0,5-0,9-1,5-2,1-2,6-3,8-5, ,8-1,2-2,2-3,5-4,9-6,2-8,9-13, [Ncm] Lastfreies Anlaufdrehmoment Tabelle 32.2 [Ncm] Untersetzung Baugröße ,4 9, ,1 6,1 7, ,8 4,0 4,9 9, ,5 3,4 4,3 8, ,1 3,8 7, ,3 6, Lastfreies Rückdrehmoment Tabelle 32.3 [Nm] Untersetzung Baugröße ,4 3,8 6, ,6 3,0 4,7 9, ,6 3,0 4,8 9, ,8 3,3 5,1 9, ,5 5, , /2016 V01

33 4.6 Abtriebslager Lebensdauer Die Lebensdauer des Abtriebslagers kann mit Glei chung 33.1 bestimmt werden. Gleichung 33.1 L 10 = 10 6 C 60. n av. ( ) B f w. P C mit: L 10 [h] = Lebensdauer n av [min -1 ] = durchschnittl. Abtriebsdrehzahl (Gleichung 33.2) C [N] = Dynamische Tragzahl, s. Tabelle Leistungsdaten der Abtriebslagerung aus den Technischen Daten P C [N] = Dynamische Äquivalentlast (Gleichung 34.1) f W = Betriebsfaktor (Tabelle 33.3) B = Lagertyp (Tabelle 33.4) Durchschnittliche Abtriebsgeschwindigkeit Gleichung 33.2 n av = n 1 t 1 + n 2 t n n t n t 1 + t t n + t p Tabelle 33.3 Lastbedingungen f W Keine Stöße oder Schwingungen 1...1,2 Normale Belastung 1,2... 1,5 Stöße und/oder Schwingungen 1, Tabelle 33.4 Lagertyp B Kreuzrollenlager 10/3 Vierpunktlager /2016 V01 33

34 Dynamische Äquivalentlast Gleichung 34.1 P C = x. F rav + ( ) 2M d p + y. F aav mit: F rav [N] = Radialkraft (Gleichung 34.2) F aav [N] = Axialkraft (Gleichung 34.3) d p [m] = Teilkreis (Tabelle 17.1) x = Radialkraftfaktor (Tabelle 34.4) y = Axialkraftfaktor (Tabelle 34.4) M = Kippmoment (Abb. 17.2) Gleichung 34.2 F = n 1. t. 1 ( F r1 ) B + n 2. t. 2 ( F r2 )B n n. t. n ( F rn )B rav ( n 1. t + n 1 2. t n n. t n ) 1/B Gleichung 34.3 F = n 1/B aav ( 1 ). t. 1 ( F a1 )B + n 2. t. 2 ( F a2 )B n n. t. n ( F an )B n 1. t + n 1 2. t n 2 n. t n Tabelle 34.4 Lastfaktoren x y F aav 1,5 F rav + 2 M / d p F aav > 1,5 F rav + 2 M / d p 1 0,45 0,67 0,67 Abbildung 34.5 Hinweis: F rx entspricht der maximal auftretenden Radialkraft. F ax entspricht der maximal auftretenden Axialkraft. t p stellt die Pausenzeit dar /2016 V01

35 4.6.1 Abtriebslager bei Schwenkbewegungen Lebensdauer bei Schwenkbewegungen Die Lebensdauer bei reinen Schwenkbewegungen (oszillierende Bewegungen) wird mittels Gleichung 35.1 berechnet. Gleichung 35.1 L = 10 6 OC 180 ϕ. C f. w P C 60. n 1. ( ) B mit: L OC [h] = Lebensdauer bei reiner Schwenkbewegung n 1 [cpm] = Anzahl Schwingungen/Minute* C [N] = Dynamische Tragzahl, s. Tabelle 17.1 P C [N] = Dynamische Äquivalentlast (Gleichung 34.1) ϕ [Grad] = Schwenkwinkel f W = Betriebsfaktor (Tabelle 33.3) * eine Schwingung entspricht 2ϕ Schwenkwinkel Bei Schwenkwinkeln < 5 kann infolge Mangelschmierung Reibkorrosion auftreten. Wir bitten ggf. um Rücksprache. Abbildung /2016 V01 35

36 4.7 Zulässiges statisches Kippmoment Im Falle einer statischen Belastung wird das zulässige statische Kippmoment mit folgenden Gleichungen berechnet: Gleichung 36.1 f = C 0 ( 2M ) S P 0 mit P 0 = x 0 F r + + y 0. F a d p und so Gleichung 36.2 M O = d. p C O 2. f S f s C 0 = Statischer Sicherheitsfaktor (f s = 1,5... 3) (Tabelle 36.3) = Statische Tragzahl F r = F a = 0 x 0 = 1 y 0 = 0,44 P 0 = Statische Äquivalentlast (Gleichung 36.1) d p = Teilkreisdurchmesser des Abtriebslagers (Tabelle 17.1) M = Kippmoment (Abb. 17.2) M 0 = Zulässiges statisches Kippmoment Tabelle 36.3 Betriebsbedingungen des Lagers Unterer Grenzwert für f s Normal 1,5 Schwingungen / Stöße 2 Hohe Übertragungsgenauigkeit Kippwinkel Der Auslenkungswinkel als Funktion des anliegenden Kippmomentes am Abtriebslager kann mit Gleichung 36.4 berechnet werden: Gleichung 36.4 γ = M K B mit: γ [arcmin] = Auslenkungswinkel des Abtriebslagers M [Nm] = Anliegendes Kippmoment am Abtriebslager K B [Nm/arcmin] = Kippsteifigkeit des Abtriebslagers (Tabelle 17.1) /2016 V01

37 4.9 Schmierung Leistungsdaten und Schmierstoffe Harmonic Drive Produkte erzielen mit den im Katalog genannten Schmierstoffen im Standard- Umgebungstemperaturbereich (0 C bis 40 C) die spezifizierten Leistungsdaten und Eigenschaften. Eine Gewährleistung für die im Katalog genannten Daten kann von der Harmonic Drive AG nur dann übernommen werden, wenn die für das jeweilige Produkt freigegebenen Harmonic Drive Schmierfette oder die genannten Mineralöle verwendet werden. Andere als die von der Harmonic Drive AG empfohlenen Schmierstoffe und Schmierstoffmengen sollten bei Bedarf mittels Prototypentests qualifiziert werden. Beim Einsatz von Schmierstoffen, die nicht im Katalog empfohlen oder für die Anwendung schriftlich freigegeben sind, geht der Gewährleistungsanspruch verloren Fettschmierung Einsatz der Harmonic Drive Schmierfette Je nach Produkt, Baugröße und ggf. Untersetzung sollte das passende Harmonic Drive Fett gewählt werden. Achtung! Die Harmonic Drive Schmierfette 4BNo.2 und Flexolub-A1 werden im Betrieb relativ dünnflüssig. Beim Einsatz dieser Fette muss die Konstruktion daher öldicht ausgeführt werden. Wegen der besonderen Eigenschaften dieser Fette kann ein geringer Grundölaustritt an den Radialwellendichtungen nicht vollständig ausgeschlossen werden. Wir empfehlen den Einsatz von FPM (Viton ) Dichtungen. Tabelle 37.1 Fett Untersetzung 50 Baugröße Flexolub A1 Standard für CPU und CobaltLine Units SK-1A Standard SK-2 Standard 4BNo.2 Für hoch beanspruchte Getriebe* Tabelle 37.2 Fett Untersetzung = 30 Baugröße / Size Flexolub A1 Standard für CPU SK-1A Standard SK-2 Standard 4BNo.2 Für hoch beanspruchte Getriebe* Bemerkungen: * = empfohlen bei hoch beanspruchten Getrieben oder Betriebstemperaturen zwischen -10 C und +110 C = nicht freigegeben /2016 V01 37

38 Tabelle 38.1 enthält einige wichtige Informationen zu den Harmonic Drive Schmierfetten. Tabelle 38.1 Typ Standard Harmonic Drive Schmierfette Spezial SK-1A SK-2 Flexolub A1 4BNo.2 Betriebstemperaturbereich 0 C C 0 C C -40 C C -10 C C Grundöl Mineralöl Mineralöl PAO / Esteröl Synthetisches Öl Verdicker Lithium-Seife Lithium-Seife Lithium-Seife Polyharnstoff Konsistenzklasse (NLGI) Grundöl-Viskosität (40 C; 100 C) 37; 5,9 mm 2 /St 37; 5,9 mm 2 /St 25; 5,2 mm 2 /St 50; 12 mm 2 /St Tropfpunkt 197 C 198 C 180 C 247 C Farbe gelb grün magenta hellgelb Max. Lagerzeit im luftdicht abgeschlossenen Behälter Dichtigkeit (Sicherheit gegen Fett- bzw. Grundölleckage an den Radialwellendichtungen) Bemerkungen: + = Gut +/ = Je nach Design / Einbaulage / Anwendung eventuell kritisch, bitte Rücksprache mit der Harmonic Drive AG 5 Jahre /- Sicherheitsdatenblätter und technische Datenblätter für die Harmonic Drive Schmierstoffe sind von der Harmonic Drive AG erhältlich /2016 V01

39 Besondere Betriebsbedingungen Tabelle 39.1 enthält Beispiele für Schmierstoffe bei besonderen Betriebsbedingungen. Im Einzelfall sind eventuell andere Schmierstoffe empfehlenswert. Bei der Auslegung für erweiterte Betriebstemperaturen müssen ggf. geänderte Grenzwerte berücksichtigt werden. Bitte wenden Sie sich an die Harmonic Drive AG. Tabelle 39.1 Empfohlene Schmierstoffe für besondere Betriebsbedingungen Anwendung Typ Hersteller, Bezeichnung Betriebstemperaturbereich 1) Breitband Temperaturbereich Fett Harmonic Drive, Flexolub-A1-40 C C 3) Tieftemperatur Hochtemperatur Fett Öl Fett Öl Harmonic Drive, Flexolub-M0-50 C C 2)5) Mobil, Mobil Grease 28 Mobil, Mobil SHC C C 2) -15 C C 2) Lebensmittel-/Pharmaindustrie Fett Bechem, Berulub FG-H 2 SL -40 C C 2)4) Bemerkungen: 1) Betriebstemperatur = Schmierstofftemperatur 2) Anwendungstests empfohlen 3) Einsetzbarkeit bestätigt für alle Harmonic Drive Katalogprodukte mit Flexspline in Topfform ab Baugröße kg-Gebinde bei HDAG vorrätig. 4) NSF-H1-Zertifizierung. Einsetzbarkeit bestätigt für HFUC-XX, CPU-XX, HFUS-XX, CPL-XX, CHA-XX mit i=100 bei voller Ausnutzung der Katalog-Leistungsdaten. i=5 und i>8 anwendbar. Für Lebensmittel-Kompatibilität müssen Abtriebs- und Stützlager umgefettet werden, falls vorhanden. 5) Empfohlen bei Anwendungen, die bestmöglichen Wirkungsgrad bei tiefen Temperaturen erfordern. Für hohe Abtriebsdrehmomente nicht geeignet Ölschmierung Harmonic Drive Units mit Ölschmierung sind kundenspezifische Sonderanfertigungen. Schmierung und Nachschmierung werden individuell festgelegt. Tabelle 39.2 Freigegebene Schmieröle Hersteller Klüber Mobil Castrol Shell Bezeichnung Syntheso D 68 EP Mobilgear 600 XP 68 Optigear BM 68 Omala S2 G 68 Bitte Hinweise aus beachten /2016 V01 39

40 4.10 Axialkräfte am Wave Generator Wird ein Harmonic Drive Getriebe im Untersetzungsbetrieb (Lasteinleitung über den Wave Generator) eingesetzt, so führt die Verformung des Flexsplines zu einer Axialkraft, die auf den Wave Generator in Richtung des Flexspline-Flansches wirkt, siehe Abb Beim Einsatz eines Harmonic Drive Einbausatzes im Übersetzungsbetrieb (Rückwärtsbetrieb z. B. beim Bremsen) wirkt die Axialkraft in entgegengesetzter Richtung. In jedem Fall muss die Axialkraft durch die Lagerung der Antriebswelle (Motorwelle) aufgenommen werden. Der Wave Generator muss deshalb in axialer Richtung auf der Antriebswelle fixiert werden. Bei geschlossenen Harmonic Drive Units und Getriebeboxen wird die Axialkraft intern abgestützt. Abbildung 40.1 Untersetzungsbetrieb Rückwärts- Betrieb Tabelle 40.2 Untersetzung 30 F AX = 2 T _ µ tan 32 D [Gleichung 40.3] 50 F AX = 2 T _ µ tan µPF D [Gleichung 40.4] F AX = 2 T _ µ tan µPF D [Gleichung 40.5] mit: F AX = Axialkraft [N] D = (Baugröße) 0,00254 [m] T = Abtriebsdrehmoment [Nm] µ = 0,07 Reibungskoeffizient 2µPF = Zusatzkraft (nur CSD) [N] Beispiel Baugröße 32 (CSD-32-50) Abtriebsdrehmoment = 200 Nm Reibungskoeffizient µ = 0, Nm F AX = 2 (32 0,00254) m 0,07 tan F AX = 215 N Tabelle 40.3 Baugröße µPF [N] für CSD und SHD 2,1 4,1 5,6 9, /2016 V01

41 5. Installation und Betrieb 5.1 Transport und Lagerung Der Transport sollte grundsätzlich in der Originalverpackung erfolgen. Wird das Getriebe nach der Auslieferung nicht gleich in Betrieb genommen, so ist es in einem trockenen Raum und in der Originalverpackung zu lagern. Die zulässige Lagertemperatur beträgt -20 C bis +60 C. 5.2 Anlieferungszustand Die Getriebe werden grundsätzlich gemäß den Angaben auf der Bestätigungszeichnung ausgeliefert. Getriebe mit Fettschmierung Die Units werden standardmäßig mit einer Fettfüllung geliefert. Getriebe mit Ölschmierung Harmonic Drive Units mit Ölschmierung sind im allgemeinen kundenspezifische Sonderanfertigungen. Bitte befolgen Sie die Hinweise auf der Bestätigungszeichnung. Die Öltemperatur sollte während des Betriebes 90 C nicht überschreiten. Die Units werden standardmäßig ohne Ölfüllung geliefert. Das Öl muss vom Kunden eingefüllt werden. Ölmenge Ausschlaggebend für die einzufüllende Ölmenge ist die Angabe auf der Bestätigungszeichnung. Die auf der Bestätigungszeichnung definierte Ölmenge ist genau einzuhalten. Eine zu große Ölmenge führt zu übermäßiger Erwärmung und frühzeitigem Verschleiß durch thermische Zerstörung des Öls. Eine zu geringe Ölmenge führt zu frühzeitigem Verschleiß infolge Mangelschmierung. 5.3 Montagehinweise HINWEIS Bei der Montage der Unit dürfen die vorhandenen Schrauben weder gelöst noch entfernt werden /2016 V01 41

42 Empfohlene Gehäusetoleranz H7 5.4 Montagetoleranzen Die hervorragenden Produkteigenschaften der Harmonic Drive Units sind nur dann voll nutzbar, wenn bei der Montage die Toleranzen laut Tabelle 42.2 eingehalten werden. Abbildung 42.1 Empfohlene Wellentoleranz h6 Tabelle 42.2 [mm] Baugröße a 0,011 0,015 0,017 0,024 0,026 0,026 0,027 0,028 0,031 0,034 0,043 0,050 b 0,017 0,020 0,020 0,024 0,024 0,032 0,032 0,032 0,032 0,032 0,036 0,036 (0,008) (0,010) (0,010) (0,012) (0,012) (0,012) (0,013) (0,015) (0,015) (0,015) (0,015) (0,015) c 0,030 0,034 0,044 0,047 0,050 0,063 0,065 0,066 0,068 0,070 0,090 0,091 (0,016) (0,018) (0,019) (0,022) (0,022) (0,024) (0,027) (0,030) (0,033) (0,035) (0,043) (0,046) Die in Klammern angegebenen Werte sind empfohlene Toleranzen für einen Wave Generator ohne Oldham Kupplung. Diese Kupplung wird zum Ausgleich von Exzentrizitätsfehlern der Motorwelle eingesetzt und ist im Standardgetriebe eingebaut. Bei einer direkten Kupplung des Wave Generator mit der Motorwelle ohne Oldham Kupplung (Option) sollten die Motorwellentoleranzen der DIN R entsprechen. 5.5 Schmierung Harmonic Drive Units werden einbaufertig geliefert. Sie sind werksseitig mit einer Lebensdauer-Fettschmierung versehen. Das eingesetzte Harmonic Drive Hochleistungsfett ist auf die speziellen Anforderungen der Harmonic Drive Getriebe abgestimmt. Es gewährleistet konstante Genauigkeit der Getriebe über die gesamte Lebensdauer. Nachschmieren der Units ist nicht erforderlich Fettschmierung Die Units werden standardmäßig mit einer Fettfüllung geliefert. Abb zeigt die bei Anlieferung von Standardgetrieben fertig geschmierten Bereiche. Wenn nichts anderes vereinbart wurde, sind die Units der Baugrößen 14 und 17 mit dem Fett SK-2 und Units der Baugröße mit dem Fett SK-1A gefettet. Beim Einsatz eines anderen Fettes ist der Fett-Typ auf der Kundenzeichnung vermerkt. Die Hochleistungsfette 4BNo.2 und Flexolub-A1 sind für diese Produkte einsetzbar. Abbildung 42.3 Fettbefüllung für Wave Generator, Cicular Spline, Flexspline und Antriebslager erfolgt werkseitig /2016 V01

43 5.5.2 Fettmenge Abbildung 43.1 D Tabelle 43.2 [mm] Baugröße D S 3 4 4,5 5,5 7 9, ,5 13, ,5 22 Abbildung /2016 V01 43

44 5.5.3 Fettreservoir Beim Einsatz des von Harmonic Drive AG empfohlenen Flanschdesigns kann die Unit in allen Betriebspositionen eingesetzt werden. Zur Erzielung der maximalen Getriebelebensdauer empfehlen wir, bei der Montage der Unit eine zusätzliche Fettmenge im Fettreservoir zwischen Wave Generator und Lagerschild des Motors zu platzieren, s. Abb Tabelle 44.1 Baugröße Standard Fettmenge ca. [g] 5, ca. [cm 3 ] Zusätzlich erforderliche Fettmenge bei überwiegendem Einsatz mit oben liegendem Wave Generator ca. [g] ca. [cm 3 ] Abbildung 44.2 Abbildung 44.3 Betriebspositionen Wave Generator oben Wave Generator senkrecht Wave Generator unten Tabelle 44.4 [kg] Bestellbezeichnung Verfügbare Gebinde Spezialfett SK-1A, SK-2 0,5; 2,5; 16 Spezialfett 4BNo.2 0,5; 2; 16 Spezialfett Flexolub-A1 1,0; /2016 V01

45 5.5.4 Fettwechsel Für den Fettwechsel sollte das Getriebe vollständig ausgebaut und gereinigt werden. Neues Fett sollte in den Flexspline, das Wave Generator Kugellager, die Oldham Kupplung und in die Verzahnungsbereiche zwischen Circular Spline und Flexspline gefüllt werden. In Abb sind die Fettwechselintervalle in Abhängigkeit von der Temperatur angegeben. Dieses Diagramm ist gültig bei Belastung der Getriebe mit Nenndrehmoment bei Nenndrehzahl. Die zulässige Anzahl der Umdrehungen des Antriebselementes kann ermittelt werden. Zum Beispiel, bei Einsatz von SK-1A oder SK-2 Fett sollte bei einer Temperatur von 40 C ein Fettwechsel nach etwa 8,5 x 10 8 Umdrehungen des Antriebselementes stattfinden. Abbildung 45.1 Anzahl Wave Generator Umdrehungen 1E+10 Flexolub A1 1E+09 4B No. 2 SK1A, SK2 1E Temperatur des Fettes [ C] Gleichung 45.2 L GT = Anzahl Wave Generator Umdrehungen bis zum Fettwechsel L GTn = siehe Diagramm T N = Nenndrehmoment L GT = L GTn T av = Durchschnittliches Drehmoment. ( T ) 3 N T av Ölschmierung Harmonic Drive Units mit Ölschmierung sind im allgemeinen kundenspezifische Sonderanfertigungen. Bitte befolgen Sie die Hinweise auf der Bestätigungszeichnung. Von der Harmonic Drive AG freigegebene Schmieröle finden Sie unter Punkt Mindestens sind Mineralöl CPL 68 (ISO VG 68) nach DIN T3 zu verwenden. Die Öltemperatur sollte während des Betriebes 90 C nicht überschreiten. Die Units werden standardmäßig ohne Ölfüllung geliefert. Das Öl muss vom Kunden eingefüllt werden. Ausschlaggebend für die einzufüllende Ölmenge ist die Angabe auf der Bestätigungszeichnung. Die auf der Bestätigungszeichnung definierte Ölmenge ist genau einzuhalten. Eine zu große Ölmenge führt zu übermäßiger Erwärmung und frühzeitigem Verschleiß durch thermische Zerstörung des Öls. Eine zu geringe Ölmenge führt zu frühzeitigem Verschleiß infolge Mangelschmierung. Der erste Ölwechsel sollte nach etwa 100 Betriebsstunden durchgeführt werden. Anschließende Wechselintervalle hängen von der Belastung ab, sollten jedoch in einem Zeitraum von etwa 1000 Betriebsstunden durchgeführt werden. Zum Ölwechsel muss das alte Öl vollständig abgelassen werden und neues Öl eingefüllt werden. Mögliche Schmieröle sind in Tabelle 39.2 angegeben. Die Mischung von Schmiermitteln mit unterschiedlicher Spezifikation ist grundsätzlich zu vermeiden /2016 V01 45

46 5.6 Vorbereitung Vorbereitung zur Montage des Getriebes Die Getriebemontage muss mit großer Sorgfalt und in sauberer Umgebung erfolgen. Es ist darauf zu achten, dass während der Montage keinerlei Fremdkörper in das Getriebe gelangen. Allgemeine Hinweise Um einen ausreichenden Reibungskoeffizienten zwischen den Oberflächen herzustellen, müssen die zu verschraubenden Flächen vor der Montage gereinigt, entfettet und getrocknet werden. Alle für die Übertragung des Abtriebsmomentes eingesetzten Schrauben müssen der Festigkeitsklasse 12.9 genügen und mit einem Drehmomentschlüssel angezogen werden. Sicherungselemente wie Unterlegscheiben oder Zahnscheiben dürfen nicht eingesetzt werden. Montage-Hilfsstoffe Wir empfehlen den Einsatz folgender Montage-Hilfsstoffe oder gleichwertiger Produkte. Bitte beachten Sie die Anwendungshinweise des Herstellers. Montage-Hilfsstoffe dürfen nicht in das Getriebe gelangen. Flächendichtung Loctite 5203 Loxeal Empfohlen für alle Flanschflächen, falls keine O-Ring-Dichtung vorgesehen ist. Schraubensicherung Loctite 243 Schwer lösbar und dichtend. Empfohlen für alle Schraubenverbindungen. Montagepaste Klüber Q NB 50 Empfohlen für O-Ringe, die während der Montage aus ihrer Nut herausspringen können. Alle anderen O-Ringe sollten vor der Montage leicht mit dem im Getriebe befindlichen Fett eingestrichen werden. Klebstoffe Loctite 638 Einsetzbar für geklebte, schwer lösbare Wellen-Naben-Verbindungen zwischen Motorwelle und Wave Generator. Bitte nur benutzen, wenn dies in der Bestätigungszeichnung vorgesehen ist /2016 V01

47 5.7 Montage Motoranbau Die Units sind als Motoranbaugetriebe konzipiert. Dies bedeutet, dass der Wave Generator direkt auf der Motorwelle befestigt wird. Bitte geben Sie bei der Bestellung den zu adaptierenden Motortyp an, damit der Wave Generator passend zu Ihrem Motor gefertigt werden kann. Auf Wunsch werden die Units auch inklusive des zum Motor passenden Zwischenflansches oder mit fertig montiertem Motor geliefert. Neben der richtigen Dimensionierung des Motors muss besonders auf die Form- und Lagetoleranzen der Motor-Abtriebsseite und der Motorwelle geachtet werden. Die Wellen- und Flanschtoleranzen der eingesetzten Motoren sollten der DIN entsprechen. Zur optimalen Nutzung der hervorragenden Produkteigenschaften der Units empfehlen wir die Toleranz DIN R einzuhalten. Zwischenflansch Die Übertragungsgenauigkeit des Harmonic Drive Getriebes hängt auch von den Toleranzen des Zwischenflansches ab. Tabelle 47.1 zeigt die empfohlenen Toleranzen des Motors bei montiertem Zwischenflansch. Abbildung 47.1 Empfohlene Wellentoleranz h6 HINWEIS Wir empfehlen bei der Produktion des Zwischen flansches die Einhaltung der Abmessungen und To le ranzen gemäß Tabelle Zur Erzielung der angegebenen Werte für Koaxialität und Planlauf sollten die mo tor- und getriebeseitigen Flanschflächen unbedingt in einer einzigen Aufspannung hergestellt werden. Tabelle 47.2 Baugröße a 0,030 0,040 0,040 0,040 0,040 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,063 b 0,030 0,040 0,040 0,040 0,040 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,063 c 0,015 0,015 0,018 0,018 0,018 0,018 0,021 0,021 0,021 0,021 0,021 0,021 Ø A t Ø T H /2016 V01 47

48 Montage Bei der Montage sind zwei unterschiedliche Vor ge hensweisen möglich, siehe Abb und Tabelle 48.1 gibt eine Empfehlung über die Vorgehensweise bei der Montage. Tabelle 48.1 [mm] Baugröße Motor-Zentrier- ø Montage empfohlen gemäß Abb. <35,5 <43,5 <50,0 <62,5 <81,5 <100,0 <113,5 <124,5 <147 <167 <206 < ,5 43,5 50,0 62,5 81,5 100,0 113,5 124, Abbildung 48.2 Montageschritte gemäß Abb. 48.2: 2) 1) 1) Montage des Zwischen flan sches an den Motor. 2) Montage des Wave Ge ne ra tors auf die Motor welle. 3) Montage des Zwischen flan sches inklusive Motor an die Unit. O-Ring 3) Abbildung ) 3) Montageschritte gemäß Abb. 48.3: 1) Montage des Zwischen flan sches an die Unit. 2) Montage des Wave Ge ne ra tors auf die Motor welle. 3) Montage des Motors an den Zwischenflansch. O-Ring 1) /2016 V01

49 5.7.2 Wave Generator Komponenten Abb zeigt einen Standard Wave Generator mit Oldham Kupplung. Abbildung ) 2) 4) 3) 7) 6) 5) 1) Lagerkäfig 2) Wave Generator Lager 3) Wave Generator Plug 4) Insert 5) Distanzscheibe 6) Sicherungsring 7) Wave Generator Hub Modifikationen des Wave Generators Mit Ausnahme der Baureihe CSD haben alle Harmonic Drive Standardgetriebe der Baugrößen zur Kompensation von Rundlauffehlern der Motorwelle eine Oldham Kupplung, siehe Abb Prinzip der Oldham Kupplung Abbildung /2016 V01 49

50 Bohrungsdurchmesser für Solid Wave Generator Wird ein Wave Generator mit einer größeren Bohrung oder eine vollständig spielfreie Antriebskupplung benötigt, so kann die Oldham Kupplung entfernt und die Motorwelle direkt mit dem Wave Generator verbunden werden. Bei diesem sogenannten Solid Wave Generator kann die zentrische Bohrung ver größert oder verzahnt werden, um eine Hohlwelle zu erzeugen oder eine verzahnte Welle aufzunehmen. Maximale Bohrungsdurchmesser mit oder ohne Passfedernut werden in Tabelle 50.2 angegeben. Beim Einsatz eines Solid Wave Generators werden erhöhte Anforderungen an die Gehäuse- und Wellentoleranzen gestellt, siehe Kapitel Konstruktionshinweise / Montagetoleranzen im entsprechenden Produktbereich. Maximaler Bohrungsdurchmesser ohne Oldham Kupplung Abbildung 50.1 Tabelle 50.2 [mm] Baugröße L W für Passfeder DIN 6885 T L /2016 V01

51 5.7.3 Montage des Wave Generators (WG) auf die Antriebswelle Verbindung der Motorwelle mit dem Wave Generator Die Units werden mit einem an die Motor welle angepassten Wave Generator geliefert. Die Übertragung des Drehmoments kann z. B. mittels Passfeder oder Klemm element erfolgen. Bitte achten Sie auf die Einhaltung der für den eingebauten Zustand vorgeschriebenen axialen Position des Wave Ge nerators im Getriebe. Die axiale Fixierung des Wave Generators muss den Axial kräften am Wave Generator standhalten. Das Wellenende des Motors muss sich min destens zu 2/3 in der Nabe des Wave Generators befinden, um das Dreh moment des Motors sicher übertragen zu können. Abbildung 51.1 Units mit Passfeder Abbildung 51.2 Units mit Spannelement Beim Einsatz von Schrittmotoren und bei größeren Wellendurchmessern empfehlen wir, einen Wave Generator ohne Oldham Kupplung zu verwenden. Abb zeigt die Standardvariante mit Oldham-Kupplung und Passfeder. Abb zeigt einen Wave Generator ohne Oldham Kupplung (Solid Wave Generator), der mittels Spannsatz auf der Motorwelle montiert ist Prüfung von dem Fügen des WG Endkontrolle des Montagemaßes. Bei manchen Spannelementtypen kann es während des Anziehens der Spannelement-Schrauben zu einem axialen Versatz kommen. Ggf. den axialen Versatz vorhalten. Prüfen, ob alle Getriebekomponenten gemäß Kapitel 4 geschmiert sind. Bei Ölschmierung die in der Maschinenzeichnung vorgeschriebene Ölmenge einfüllen /2016 V01 51

52 5.7.5 Überprüfen der Montage In sehr seltenen Fällen kann eine asymmetrische Montage (Dedoidal) vorkommen. Der korrekte Zusammenbau kann wie folgt überprüft werden: Prüfen des Laufverhaltens durch Drehen an der Eingangswelle (bei Typen mit Eingangswelle). Alternativ: Drehen am Abtriebsflansch. Sehr deutlich spürbare Drehmomentschwankungen können Ihre Ursache in asymmetrischem Verzahnungseingriff haben. Prüfen des Laufverhaltens und der Stromaufnahme bei drehendem Motor. Starke Schwingungen und große Schwankungen der Stromaufnahme, oder erhöhter Leerlaufstrom können Ihre Ursache in asymmetrischem Verzahnungseingriff haben. Bei falscher Montage (Dedoidal) wird das Getriebe nicht geschädigt, wenn der Fehler bereits durch die o. g. Prüfung erkannt wird. Der Fehler kann durch Demontage und eine erneute Montage behoben werden. Abbildung 52.1 Richtig Falsch (dedoidal) /2016 V01